一种利用低含硫量硫铁矿制备高品质矿渣的工艺方法及焙烧炉
技术领域
本发明涉及硫铁矿制备技术领域，更具体的说，它涉及一种利用低含硫量硫铁矿制备高品质矿渣的工艺方法及焙烧炉。
背景技术
目前，传统硫铁矿制酸工艺主要工序包括硫铁矿原料的粉碎预处理、高温焙烧、SO2气体净化转化和吸收等步骤。
现有技术可参考授权公告号为CN100515929的中国发明专利，其公开了硫铁矿制酸工艺中的烧渣处理方法，包括原料处理和焙烧工序，硫铁矿经脱硫焙烧后的烧渣在550-570℃下加入还原剂进行还原。上述烧渣处理方法中通过还原处理，能够将硫铁矿烧渣内的铁转化为可磁选的四氧化三铁，使用弱磁磁选机分选能够得到极高品位的铁矿粉。
但是，上述烧渣工艺中，硫铁矿在燃烧过程中没有大量通入氧气，而是采用还原处理的方法得到四氧化三铁，上述方法为了得到四氧化三铁需要消耗大量还原剂，无法满足工业上大量生产四氧化三铁的需要。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种利用低含硫量硫铁矿制备高品质矿渣的工艺方法，其通过使硫铁矿富氧燃烧，达到了提高矿渣中四氧化三铁含量的效果。
本发明的第二个目的在于提供一种利用低含硫量硫铁矿制备高品质矿渣的焙烧炉，其通过设置可以移动的焙烧炉，具有便于将高温矿渣排出焙烧炉的优点。
本发明的第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种利用低含硫量硫铁矿制备高品质矿渣的工艺方法，包括如下步骤：硫铁矿加入焙烧炉后，向焙烧炉内通入含氧量为25%的富氧空气进行富氧燃烧，得到硫铁矿渣；空气过剩系数为1.5，空气进量为400m3·min-1，燃烧温度850-920℃，燃烧强度为8t·m-2·d-1，炉气出口温度850-950℃。
通过采用上述技术方案，通过向焙烧炉内通入空气，使得硫铁矿在富氧环境下燃烧，提高硫铁矿的燃烧效率，从而增加矿渣中四氧化三铁的含量。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：一种利用低含硫量硫铁矿制备高品质矿渣的焙烧炉，包括壳体、安装于所述壳体一侧的鼓风机、安装于所述壳体另一侧的第一电机、固定于所述第一电机输出端的主动带轮、转动安装于所述壳体靠近鼓风机一侧的从动带轮、固定于所述壳体远离鼓风机一侧的集风箱以及沿壳体长度方向滑移设置于所述壳体内的焙烧室；所述从动带轮靠近鼓风机一侧固定有用于驱动鼓风机扇叶转动的连接轴。
所述鼓风机的出风口固定有与所述焙烧室连通的进风管；所述壳体远离鼓风机一侧开设有安装通孔，所述安装通孔内嵌设有用于连通壳体和集风箱的阀门装置；所述阀门装置远离集风箱一侧固定有与焙烧室连通的出风管。
所述壳体相对内侧固定有隔板，所述隔板靠近焙烧室一侧转动安装有螺杆，所述螺杆外周面沿壳体宽度方向滑移设置有滑块，所述滑块与螺杆螺纹连接；所述滑块靠近焙烧室一侧铰接有第一连杆，所述第一连杆远离滑块一端铰接有第二连杆，所述第二连杆远离第一连杆一端与壳体内远离第一电机一侧铰接；所述第一连杆远离滑块一端铰接有滑移件，所述焙烧室靠近螺杆一侧开设有条形滑槽，所述滑移件沿壳体宽度方向滑移设置于条形滑槽内；所述螺杆与第一电机之间设置有用于驱动螺杆转动的驱动装置。
通过采用上述技术方案，启动第一电机后，第一电机带动鼓风机转动，鼓风机通过进风管向焙烧室内鼓风；空气经过焙烧室后由出风管进入集风箱，最终通过集风箱排出。富氧燃烧结束后，第一电机通过驱动装置驱动螺杆转动，滑块向远离第一电机一侧移动，第一连杆随滑块移动过程中，第一连杆与第二连杆之间的夹角变小，滑移件推动焙烧室向靠近集风箱一侧移动。进而将矿渣排出焙烧室，通过设置可移动的焙烧室，便于将高温矿渣排出焙烧炉。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动装置包括固定于主动带轮远离第一电机一侧的主动轴、沿壳体宽度方向滑移设置于所述主动轴外周面的第一转动件、沿壳体宽度方向滑移设置于壳体内靠近第一电机一侧的两个固定轴、固定于两个所述固定轴远离第一电机一端的滑移盘以及固定于螺杆靠近第一电机一端的第二转动件；所述滑移盘远离主动带轮一侧与所述第一转动件靠近第一电机一侧转动连接；所述滑移盘靠近第一电机一侧固定有第一弹簧，所述第一弹簧远离滑移盘一端与壳体内靠近第一电机一侧固定连接；所述第一转动件和第二转动件之间设置有用于驱动第二转动件转动的转动组件；所述壳体内设置有用于驱动滑移盘向远离第二转动件一侧移动的第一驱动机构。
通过采用上述技术方案，第一电机通过主动带轮带动第一转动件转动，第一驱动机构解除对滑移盘的限位作用后，第一弹簧驱动滑移盘向靠近第二转动件一侧移动，第一转动件通过转动组件带动第二转动件转动，从而便于第一电机带动螺杆转动，进而通过螺杆转动推动焙烧室移动，通过焙烧室移动实现矿渣下料。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转动组件包括沿第一转动件周向均布于所述第一转动件靠近第二转动件一侧的四个锲形块以及沿第二转动件周向均布于所述第二转动件靠近第一转动件一侧的四个锲形块；相邻的两个所述锲形块之间开设有用于与锲形块卡合的锲形槽。
通过采用上述技术方案，第一转动件与第二转动件接触后，锲形块与锲形槽卡合，第一转动件带动锲形块转动，并通过锲形块带动第二转动件转动，通过设置第一转动件和第二转动件，便于第一电机在带动风机转动的同时，带动螺杆转动，进而实现焙烧室的移动。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一驱动机构包括安装于壳体靠近第一电机一侧的第二电机、固定于所述第二电机输出端的传动件、固定于所述传动件外周面的第一调节杆以及固定于滑移盘靠近第一转动件一侧的抵接件；所述第一调节杆远离传动件一端与所述抵接件的相对内侧分别开设有第一斜面。
通过采用上述技术方案，第二电机驱动传动件转动后，传动件带动第一调节杆向下翻转，第一调节杆向下抵压抵接件，并通过抵接件推动滑移盘向远离第二转动件一侧移动，第一转动件与第二转动件分离，便于焙烧炉移动至下料位置时，通过分离第一转动件和第二转动件使得焙烧炉停止移动。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述阀门装置包括固定于安装通孔内的环形盒体、固定于所述环形盒体内周面的两个支撑杆、固定于两个所述支撑杆相对端的固定柱以及转动安装于所述固定柱外周面的主动转动轴和三个从动转动轴；所述主动转动轴和三个从动转动轴外周面均固定有扇形阀门；所述主动转动轴和三个从动转动轴远离固定柱一端均与所述环形盒体内周面转动连接；所述主动转动轴和传动件之间设置有用于驱动主动转动轴和三个从动转动轴转动的第二驱动机构。
通过采用上述技术方案，第二驱动机构分别驱动主动转动轴和三个从动转动轴转动，从而带动扇形阀门翻转，从而便于将高温空气经过扇形阀门翻转后的空隙流入集风箱内。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二驱动机构包括固定于主动转动轴远离固定柱一端的主动锥齿轮、分别固定于三个从动转轴远离固定柱一端的三个从动锥齿轮、转动安装于环形盒体内靠近焙烧室一侧的锥齿环、固定于主动锥齿轮远离主动转动轴一侧的传动轴、固定于所述传动轴远离主动锥齿轮一端的传动齿轮、沿壳体长度方向滑移设置于壳体内靠近第一电机一侧的滑动件、固定于所述滑动件靠近传动轴一侧的齿条以及固定于传动件外周面的第二调节杆；所述锥齿环分别与主动锥齿轮以及三个从动锥齿轮啮合；所述第二调节杆和齿条的相对内侧分别开设有第二斜面。
通过采用上述技术方案，传动件带动第二调节杆向上翻转，第二调节杆与齿条接触后向上抵压齿条，并推动齿条向远离传动件一侧移动。齿条移动过程中带动传动齿轮转动，传动齿轮通过传动轴带动主动锥齿轮转动，主动锥齿轮通过锥齿环分别带动三个从动锥齿轮转动，从而实现四个扇形阀门的翻转，进而通过翻转扇形阀门使流经焙烧室的高温空气经过阀门排出。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：齿条远离第二调节杆一侧固定有第二弹簧，第二弹簧远离齿条一端与壳体内远离鼓风机一侧固定连接；所述滑动件远离齿条一侧固定有燕尾块，所述壳体靠近第一电机一侧开设有燕尾槽，所述燕尾块沿壳体长度方向滑移设置于燕尾槽内。
通过采用上述技术方案，齿条向远离第二调节杆一侧移动时，第二弹簧处于压缩状态，第二弹簧向齿条施加向靠近第二调节杆一侧的弹力，便于通过第二弹簧驱动齿条向靠近第二调节杆一侧复位。燕尾槽为燕尾块提供导向作用，降低滑动件沿壳体长度方向移动过程中偏离轨道的可能性。
综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：
1.通过向焙烧炉内通入空气，使得硫铁矿在富氧环境下燃烧，提高硫铁矿的燃烧效率，从而增加矿渣中四氧化三铁的含量；
2.通过螺杆带动滑块转动，滑块带动第一连杆转动，进而使得第一连杆与第二连杆之间的夹角变小，从而通过滑移件推动焙烧室移动，进而便于将高温矿渣排出焙烧炉；
3.通过设置第一转动件和第二转动件，便于第一电机在带动风机转动的同时，带动螺杆转动，进而实现焙烧室的移动。
附图说明
图1为本发明实施例的剖视图；
图2为本发明实施例中凸显驱动装置的剖视图；
图3为图2中A处的放大示意图；
图4为本发明实施例中凸显第二驱动机构的剖视图；
图5为图4中B处的放大示意图；
图6为本发明实施例中凸显抵接件的结构示意图。
图中：1、壳体；11、进料管；12、出料管；13、L形架；14、安装通孔；15、集风箱；16、隔板；2、鼓风机；21、进风管；22、第一电机；23、主动带轮；24、支撑架；25、从动带轮；26、传动带；27、连接轴；3、阀门装置；31、出风管；32、环形盒体；33、支撑杆；34、固定柱；35、主动转动轴；36、从动转动轴；37、扇形阀门；4、焙烧室；41、进风通孔；42、出风通孔；43、螺杆；44、滑块；45、第一连杆；46、第二连杆；47、滑移件；48、条形滑槽；5、驱动装置；51、主动轴；52、第一转动件；53、固定轴；54、滑移盘；55、第二转动件；6、转动组件；61、锲形块；62、锲形槽；7、第一驱动机构；71、第二电机；72、传动件；73、第一调节杆；74、抵接件；75、第一斜面；76、燕尾槽；77、燕尾块；78、第一弹簧；8、第二驱动机构；81、主动锥齿轮；82、从动锥齿轮；83、锥齿环；84、传动轴；85、传动齿轮；86、滑动件；87、齿条；88、第二调节杆；89、第二斜面。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例：一种利用低含硫量硫铁矿制备高品质矿渣的工艺方法，包括如下步骤：
硫铁矿加入焙烧炉后，向焙烧炉内通入含氧量为25%的富氧空气进行富氧燃烧，得到硫铁矿渣。空气过剩系数为1.5，空气进量为400m3·min-1，燃烧温度850-920℃，燃烧强度为8t·m-2·d-1，炉气出口温度850-950℃。
如图1和图2所示，焙烧炉包括结构为长方体的壳体1、固定于壳体1顶部的进料管11以及固定于壳体1底部的出料管12；进料管11和出料管12的纵截面均为等腰梯形。壳体1外侧壁安装有鼓风机2，鼓风机2的出风口固定有贯穿壳体1外侧壁的进风管21。壳体1外侧壁固定有L形架13，L形架13靠近壳体1一侧安装有第一电机22；第一电机22的输出端固定有主动带轮23。壳体1靠近鼓风机2一侧固定有支撑架24，支撑架24远离鼓风机2一侧转动安装有从动带轮25；主动带轮23与从动带轮25通过传动带26连接；从动带轮25靠近鼓风机2一侧固定有贯穿支撑架24且用于驱动鼓风机2扇叶转动的连接轴27。壳体1远离鼓风机2一侧开设有安装通孔14，且壳体1远离鼓风机2一侧固定有用于收集壳体1内热量的集风箱15；安装通孔14内嵌设有用于连通壳体1和集风箱15的阀门装置3。阀门装置3远离集风箱15一侧固定有出风管31。壳体1内沿壳体1长度方向固定有隔板16，隔板16将壳体1内部分割为两个独立区域。壳体1内沿壳体1长度方向滑移设置有焙烧室4；焙烧室4靠近鼓风机2一侧开设有用于与进风管21沿壳体1长度方向滑移连接的进风通孔41；结合图4，焙烧室4靠近集风箱15一侧开设有用于与出风管31沿壳体1长度方向滑移连接的出风通孔42。隔板16靠近焙烧室4一侧转动安装有螺杆43，螺杆43外周面沿壳体1宽度方向滑移设置有滑块44，且滑块44与螺杆43螺纹连接。滑块44靠近焙烧室4一侧铰接有第一连杆45，第一连杆45远离滑块44一端铰接有第二连杆46，第二连杆46远离第一连杆45一端与壳体1内远离第一电机22一侧铰接；第一连杆45远离滑块44一端铰接有滑移件47，焙烧室4靠近螺杆43一侧开设有条形滑槽48，滑移件47沿壳体1宽度方向滑移设置于条形滑槽48内。螺杆43与第一电机22之间设置有用于驱动螺杆43转动的驱动装置5。投料阶段，将焙烧室4置于进料管11下方，硫铁矿经进料管11投入焙烧室4内。启动第一电机22，第一电机22带动鼓风机2转动，鼓风机2通过进风管21向焙烧室4内鼓风；空气经过焙烧室4后由出风管31进入集风箱15，最终通过集风箱15排出。富氧燃烧结束后，第一电机22通过驱动装置5驱动螺杆43转动，滑块44向远离第一电机22一侧移动，第一连杆45随滑块44移动过程中，第一连杆45与第二连杆46之间的夹角变小，滑移件47推动焙烧室4向靠近集风箱15一侧移动。焙烧室4移动至出料管12上方后，烧渣经出料管12排出。
如图2和图3所示，驱动装置5包括固定于主动带轮23远离第一电机22一侧且贯穿壳体1侧壁的主动轴51、沿壳体1宽度方向滑移设置于主动轴51外周面的第一转动件52、沿壳体1宽度方向滑移设置于壳体1内靠近第一电机22一侧的两个固定轴53、固定于两个固定轴53远离第一电机22一端的滑移盘54以及固定于螺杆43靠近第一电机22一端的第二转动件55。滑移盘54远离主动带轮23一侧与第一转动件52靠近第一电机22一侧转动连接；滑移盘54靠近第一电机22一侧固定有第一弹簧78，第一弹簧78远离滑移盘54一端与壳体1内靠近第一电机22一侧固定连接。第一转动件52和第二转动件55之间设置有用于驱动第二转动件55转动的转动组件6。壳体1内设置有用于驱动滑移盘54向远离第二转动件55一侧移动的第一驱动机构7。第一电机22通过主动带轮23带动第一转动件52转动，第一弹簧78驱动滑移盘54向靠近第二转动件55一侧移动后，第一转动件52通过转动组件6带动第二转动件55转动。
如图3所示，转动组件6包括沿第一转动件52周向均布于第一转动件52靠近第二转动件55一侧的四个锲形块61以及沿第二转动件55周向均布于第二转动件55靠近第一转动件52一侧的四个锲形块61。相邻的两个锲形块61之间开设有锲形槽62，锲形槽62用于与锲形块61卡合。每个锲形块61的横截面均为圆弧形。
如图3所示，第一驱动机构7包括安装于壳体1靠近第一电机22一侧的第二电机71、固定于第二电机71输出端的传动件72以及固定于传动件72外周面的第一调节杆73，结合图6，还包括固定于滑移盘54靠近第一转动件52一侧抵接件74。第一调节杆73远离传动件72一端与抵接件74的相对内侧分别开设有第一斜面75。第一斜面75分别位于第一调节杆73靠近第二电机71一侧的底部以及抵接件74远离滑移盘54一侧的顶部。第二电机71驱动传动件72转动后，传动件72带动第一调节杆73向下翻转，第一调节杆73向下抵压抵接件74，并通过抵接件74推动滑移盘54向远离第二转动件55一侧移动，第一转动件52与第二转动件55分离。
如图1和图4所示，阀门装置3包括固定于安装通孔14内的环形盒体32、固定于环形盒体32内周面的两个支撑杆33、固定于两个支撑杆33相对端的固定柱34以及转动安装于固定柱34外周面的主动转动轴35和三个从动转动轴36。主动转动轴35和三个从动转动轴36外周面均固定有扇形阀门37；主动转动轴35和三个从动转动轴36远离固定柱34一端均与环形盒体32内周面转动连接。主动转动轴35和传动件72之间设置有用于驱动主动转动轴35和三个从动转动轴36转动的第二驱动机构8。第二驱动机构8分别驱动主动转动轴35和三个从动转动轴36转动，扇形阀门37翻转，空气经过扇形阀门37翻转后的空隙流入集风箱15内。
如图4和图5所示，第二驱动机构8包括固定于主动转动轴35远离固定柱34一端的主动锥齿轮81、分别固定于三个从动转轴远离固定柱34一端的三个从动锥齿轮82、转动安装于环形盒体32内靠近焙烧室4一侧的锥齿环83、固定于主动锥齿轮81远离主动转动轴35一侧且贯穿隔板16的传动轴84以及固定于传动轴84远离主动锥齿轮81一端的传动齿轮85，结合图6，还包括沿壳体1长度方向滑移设置于壳体1内靠近第一电机22一侧的滑动件86、固定于滑动件86靠近传动轴84一侧的齿条87以及固定于传动件72外周面的第二调节杆88。锥齿环83分别与主动锥齿轮81以及三个从动锥齿轮82啮合。第二调节杆88和齿条87的相对内侧分别开设有第二斜面89。齿条87远离第二调节杆88一侧固定有第二弹簧，结合图1，第二弹簧远离齿条87一端与壳体1内远离鼓风机2一侧固定连接。滑动件86远离齿条87一侧固定有燕尾块77，壳体1靠近第一电机22一侧开设有燕尾槽76，燕尾块77沿壳体1长度方向滑移设置于燕尾槽76内。传动件72带动第二调节杆88向上翻转，第二调节杆88与齿条87接触后向上抵压齿条87，并推动齿条87向远离传动件72一侧移动。齿条87移动过程中带动传动齿轮85转动，传动齿轮85通过传动轴84带动主动锥齿轮81转动，主动锥齿轮81通过锥齿环83分别带动三个从动锥齿轮82转动。
本实施例的工作原理如下：
投料阶段，将焙烧室4置于进料管11下方，硫铁矿经进料管11投入焙烧室4内。启动第一电机22，第一电机22带动鼓风机2转动，鼓风机2通过进风管21向焙烧室4内鼓风。
第一电机22通过主动带轮23带动第一转动件52转动，第一弹簧78驱动滑移盘54向靠近第二转动件55一侧移动后，第一转动件52通过转动组件6带动第二转动件55转动。第二转动件55带动螺杆43转动，滑块44向远离第一电机22一侧移动，第一连杆45随滑块44移动过程中，第一连杆45与第二连杆46之间的夹角变小，滑移件47推动焙烧室4向靠近集风箱15一侧移动。焙烧室4移动至出料管12上方后，烧渣经出料管12排出。
滑动件86远离齿条87一侧固定有燕尾块77，壳体1靠近第一电机22一侧开设有燕尾槽76，燕尾块77沿壳体1长度方向滑移设置于燕尾槽76内。传动件72带动第二调节杆88向上翻转，第二调节杆88与齿条87接触后向上抵压齿条87，并推动齿条87向远离传动件72一侧移动。齿条87移动过程中带动传动齿轮85转动，传动齿轮85通过传动轴84带动主动锥齿轮81转动，主动锥齿轮81通过锥齿环83分别带动三个从动锥齿轮82转动。主动转动轴35和三个从动转动轴36分别带动扇形阀门37翻转，空气经过扇形阀门37翻转后的空隙流入集风箱15内，最终通过集风箱15排出。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
